Question

【題目】酵母菌能夠利用環境中的纖維素生產酒精。研究人員從土壤中篩選得到酵母菌纖維素酶高產菌株J1和J4,并對其降解纖維素的能力進行研究。請回答：

（1）研究人員用篩選到的纖維素酶高產菌株J1在不同pH條件下進行發酵，實驗結果如圖1,推測該菌株_________（填“適合”或“不適合”）用于酒精發酵，理由是_______________________。

（2）為確定纖維素酶的最適溫度,研究人員測得相同時間內，在20℃、25℃、30℃、35℃溫度下降解10g纖維素所需酶量依次為9mg、8mg、6mg、2mg,則研究人員應在_________和_________這兩個范圍進一步設計實驗，以確定該酶的最適溫度。

（3）為確定纖維素酶的化學本質，研究人員將纖維素酶高產菌株J4的培養液過濾離心，取上清液按圖2所示進行實驗。為使實驗結果更可靠，可增設一組實驗，與圖示實驗處理唯一不同的是___________，其他條件均保持相同。

Answer 1

【答案】 不適合 酵母菌在酒精發酵過程中會產生CO2，使培養液pH降低，而J1菌株在酸性環境下纖維素酶的活性較低 30－35℃ 35℃以上 將蛋白酶溶液替換為等量的RNA酶溶液

【解析】試題分析；本題結合圖示，考查微生物分離與培養的相關知識，意在考查考生的識圖能力和理解所學知識要點，把握知識間內在聯系，形成知識網絡結構的能力；能運用所學知識，準確判斷問題的能力，屬于考綱識記和理解層次的考查。需要學生掌握以下知識點：1、酶是由活細胞產生的具有催化能力的有機物，絕大多數酶是蛋白質，極少數酶是RNA；2、影響酶促反應速率的因素主要有：溫度、pH、底物濃度和酶濃度。在最適溫度前，隨著溫度的升高，酶活性增強，酶促反應速率加快；到達最適溫度時，酶活性最強，酶促反應速率最快；超過最適溫度后，隨著溫度的升高，酶活性降低，酶促反應速率減慢。低溫酶不會變性失活，但高溫會使酶變性失活。

（1）因為酵母菌在酒精發酵過程中會產生CO2，使培養液pH降低，而J1菌株在酸性環境下纖維素酶的活性較低，因此據圖1推測該菌株不適合用于酒精發酵。

（2）由題干可知，35℃分解10克纖維素所需要的酶最少，說明此時酶的活性最高，但是由于只設置了四個溫度，誤差較大，可能最適溫度會出現在35℃以上。因此應在30-35℃和35℃以上這兩個范圍進一步設計實驗，以確定該酶的最適溫度。

（3）因為酶的本質是蛋白質或RNA，為確定纖維素酶的化學本質，需要控制好自變量，除取上清液按圖2所示進行實驗外，可增設一組實驗，與圖示實驗處理唯一不同的是將蛋白酶溶液替換為等量的RNA酶溶液，其他條件均保持相同。